CARACTERISATION PHYSICOCHIMIQUE ET

Verres, Céramiques & Composites, Vol.1, N°2 (2011), 25‐33
CARACTERISATION PHYSICOCHIMIQUE ET MECANIQUE DE MATERIAUX
CERAMIQUES OBTENUS A PARTIR DES ARGILES TUNISIENNES
H. Baccour Zghal a,*, M. Medhioub b & T. Mhiri a
a : Laboratoire de l’Etat Solide, Faculté des Sciences de Sfax 3018, Sfax-Tunisie.
b : Laboratoire Géoressources, Faculté des Sciences de Sfax 3018, Sfax-Tunisie.
E-mail: [email protected]
Tel : (+216) 20264354 Fax : (00216)74274437.
Hajer Baccour, Faculté des Sciences de Sfax, Route de Soukra Km 3.5
PB 802, 3018, Département de Chimie Sfax, Tunisie.
Abstract:
This study concerns the determination of the phase composition and physical properties
as well as mechanical properties of fired products of two samples clays A1 and A2, the
most representative, taken from clay dominated formation in southern Tunisia.
For temperatures up to 900°C, the products have high values of apparent porosity, which
lead to low bulk density ceramics having low mechanical resistance.
Above 900°C and up to 1200°C, the obtained products show the presence of mullite and
cristobalite, the ceramics are dense and have high mechanical resistance, without
deformation or defects. These clay materials may be used for the production of terracotta
products and also for the formulation of low porosity ceramics.
Keywords: Clay; Physical and Mechanical properties; Mullite.
Résumé
L’étude porte sur la détermination de la composition minéralogique ainsi que les
propriétés physiques et mécaniques des produits de cuisson de deux échantillons argileux
A1 et A2, jugés représentatifs, prélevés dans une formation à dominance argileuse dans le
sud tunisien.
Pour des températures atteignant 900°C, les produits de cuisson offrent des valeurs
élevées de porosité apparente, ce qui se traduit par des céramiques peu denses avec de
faibles résistances mécaniques.
Au dessus de 900°C jusqu'à 1200°C les produits obtenus font apparaître la mullite et la
cristobalite et les céramiques sont denses avec des résistances mécaniques assez
élevés, sans déformation ou défauts. Ces matériaux argileux peuvent être utilisés pour la
production des produits de terre cuite et aussi pour la formulation des céramiques à
tesson peu poreux.
Mots clés : Argile ; Propriétés physiques et mécaniques ; Mullite.
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1. INTRODUCTION
L’utilisation des ressources argileuses par
l’homme, principalement dans la fabrication des
matériaux de constructions et des poteries, date
depuis l’antiquité. Les argiles en Tunisie ont fait
l’objet de plusieurs études ponctuelles depuis
Agafonoff et Jouravsky (1934) [1] jusqu'à nos
jours, ce qui a permis la découverte et
l’exploitation de plusieurs carrières d’argiles sur
tout le pays. L’utilisation des argiles dans les
applications industrielles est tributaire de la
connaissance de leurs propriétés physicochimiques et technologiques. L’importance des
matériaux à base d’argile dans l’industrie
céramique, résulte de leurs propriétés plastiques
et de la propriété que possède le produit façonné
à garder sa forme après cuisson.
La complexité des transformations que subit le
produit façonné, dépend de la composition
chimique et minéralogique de la matière première
et de la nature et la quantité des impuretés
présentes. Le départ de l’eau de constitution
s’effectue dans l’intervalle 400-800°C. Ce départ
d’eau entraîne une déformation du réseau
cristallin, ce qui rend la kaolinite moins stable et la
formation de la métakaolinite. Au cours de la
montée en température cette phase cristalline se
dégrade de plus en plus pour devenir
pratiquement
amorphe
vers
950°C.
La
métakaolinite a pour formule structurale Al2O3,
2SiO2. La déshydroxylation peut être précédée
par un stade de prédéshydroxylation par
délocalisation progressive des protons. Fripiat et
Toussaint (1960) [2] ont observé ce phénomène
sur les kaolinites à des températures (300°C)
inférieures à la température de déshydroxylation
(420°C). Cette modification à l'intérieur des
couches octaédriques n'entraîne aucune perte de
masse du minéral.
Aux environs de 800°C, le carbonate de calcium
se décompose en chaux vive CaO lors de la
cuisson avec dégagement de gaz carbonique CO2
[3, 4]. Ce gaz se dégage plus ou moins facilement
suivant la texture du produit à cette température
et il peut maintenir une pression au cœur du
produit, retardant ainsi le retrait. La nature des
phases minérales issues de la composition de la
calcite en CaO dépend de la nature de la
température de cuisson, de la distribution en taille
des grains de calcite et de sa concentration.
La géhlénite est la phase qui se forme la
première. La prédominance de la géhlénite
Ca2Al2SiO7 par rapport à l’anorthite CaAl2Si2O8
au début de la réaction a été constatée par
certains auteurs [5, 6]. La géhlénite peut être
détectée ou non par diffraction des rayons X, et
conséquent sur la qualité du produit fini. L’analyse
chimique quantitative des argiles a été réalisée
semble être une phase transitoire et métastable
dans les mécanismes de transformation de la
métakaolinite et de la chaux en anorthite. A partir
de 900°C on note la présence de l’anorthite et de
la géhlénite et l’anorthite se développe d’avantage
à 1100°C.
Dans un souci de valorisation des matériaux
utiles du Sud de la Tunisie, le présent travail est
consacré à une caractérisation physico-chimique
de l’affleurement daté du trias inférieur à moyen:
de Jbel Kirchaou, suivi des tests technologiques
pour une éventuelle utilisation en céramique.
Dans ce contexte, les problèmes majeurs qui se
posent aux utilisateurs des matières argileuses
triasiques du Sud oriental de la Tunisie, sont la
maîtrise de la composition et du processus de
frittage des pâtes céramiques (850- 1150°C), en
vue de l'amélioration des performances des
produits cuits. Et les résultats obtenus pourraient
permettre la connaissance des intervalles de
températures auxquels les produits de cuisson de
ces matériaux répondent aux caractéristiques de
certains produits de la céramique.
2. MATERIELS ET METHODES
2.1. Matériaux argileux
Les séries triasiques du sud tunisien
sont divisées en trois groupes à faciès différents :
Trias argileux gréseux, Trias carbonaté et Trias
évaporitique. Le Trias argileux gréseux comporte
deux formations. A la base, la formation Sidi Stout
(Trias inférieur) est constituée par des grès
rouges et sombres très fréquents avec des
passées d’argiles rouge briques plus au moins
épaisses. Au sommet, la formation Kirchaou
(Fig. 1), de même nature lithologique que celle de
Sidi Stout, mais de granulométrie plus fine et
beaucoup plus argileuse, est datée du trias
moyen [7].
L’étude géologique du Trias de la plate
forme saharienne (Fig.2) a mis en relief des
niveaux argileux d’épaisseur et d’étendue
importante. Ces niveaux vont faire l’objet d’une
identification et caractérisation dans le but de voir
leurs domaines d’applications dans l’industrie.
Nous avons effectué un prélèvement d’une
vingtaine de kilogrammes de terre argileuse en
deux endroits différents du site (A1 et A2), ensuite
rassemblés en un seul, après homogénéisation
de l’ensemble, nous obtenons le mélange (M)
d’argile triasique de la formation Kirchaou.
2.2. Analyses physicochimiques:
Les compositions chimique et minéralogique
d’une argile ont une influence importante sur le
comportement au séchage et à la cuisson et par
par spectroscopie d’émission en torche à plasma
(ICP).
- 26 -
Verres, Céra
amiques & Composites,
C
Vol.1, N°2 (2
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3
Figure 1. Carte géo
ologique de la
l région du J.
J Rehach (F
Formation K
Kirchaou)
Figure 2. Coupe
C
synthé
étique des sé
éries triasiqu
ues
de la formattion Kirchaou
u [8]
es compositions chimiq
ques en pourcentagess
Le
massiques
m
de
es fractions a
argileuses de
es différentss
éc
chantillons so
ont représen
ntées dans le
e tableau 1.
On
O remarque que les com
mpositions chimiques de
e
ce
es argiles triasiques son
nt comparab
bles à celless
de
es matières première
es utilisées
s dans la
a
fa
abrication de
es produits de terre cuite danss
différents payys européens. En effet, ces argiless
ont essentie
ellement co
onstituées de
d SiO2 ett
so
d’alumine, cess deux oxyde
es représenttent 70 % en
n
po
oids, de la fra
action totale de l’argile brute.
Les
L
résultatss des analyse
es des échan
ntillons brutss
ré
évèlent la do
ominance de
e SiO2 entre 52 et 55 %
ett de Al2O3 do
ont les valeu
urs varient de
e 20 à 19%..
Pa
ar comparaison à une a
argile réfracttaire dont le
e
ta
aux d’alumine dépasse 45%, on pe
eut dire que
e
ce
es argiles sont non réfracctaires et gré
ésantes.
Le
es alcalis mo
ontrent des tteneurs varia
ant entre 1,5
5
ett 0,45 % pou
ur Na2O et e
entre 4,85 ett 4,3 % pourr
K2O. Ces tene
eurs sont co
omprises dan
ns les limitess
ad
dmissibles que
q
doiventt présenter une argile
e
de
estinée à l’in
ndustrie céra
amique [9]. Les teneurss
en
n potassium
m dues à la
a présence d’Illite sontt
re
elativement im
mportantes [[10].
Les échanttillons sont a
assez riche en
e oxyde de
e
fe
er Fe2O3 qui varie entre 7
7,8 et 8,9% ; ce taux n’a
a
pa
as diminué après
a
la puriffication, au contraire, il a
en
nregistré plutôt un a
accroissemen
nt d’où la
a
po
ossibilité que
e le fer soit contenu dan
ns le réseau
u
crristallin. Le Fe
F 2O3 n’est p
pas le seul qui
q influe surr
la
a coloration du
d carreau ccuit, CaO, Mg
gO, MnO, ett
TiiO2 influent sur
s la colora
ation du prod
duit fini [11]..
- 27 -
Verres, Céramiques & Composites, Vol.1, N°2 (2011), 25‐33
La température de cuisson, le taux de Al2O3 et
l’atmosphère du four influent sur la coloration de
l’argile cuite [12].
Tableau 1. Analyse chimique (en % massique) des fractions totales et argileuses des argiles Triasiques
(Kirchaou)
Echantillon
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
A1
52,3
20,5
7,8
0,06
A1 (<2µm)
74,8
23,3
9,7
A2
55,2
19,1
8,9
Na2O
K 2O
TiO2
SO4
1,55
1,5
4,3
0,81
0,1
0,06
1,8
0,55
5,0
0,82
0,07
0,11
1,63
0,45
4,85
0,92
0,26
L’analyse minéralogique a été faite par
diffraction des rayons X (DRX), utilisant un
appareil de type Phillips X’Pert radiation CuKα,
sur la poudre et les lames à agrégats orientés
(normales, traitées avec l’éthylène glycol et
chauffées à 550°C pendant 2 h). Le tableau 2
MgO
P
1
donne une estimation semi quantitative des
compositions
minéralogiques
des
argiles
triasiques A1, A2
Tableau 2. Composition minéralogique des argiles Triasiques (Kirchaou).
Illite
Kaolinite (%)
(%)
Quartz
(%)
Hématite
(%)
A1
51
9
30
10
A2
53
12
25
10
M
50
10
30
10
La partie phylliteuse de ces argiles est constituée de la kaolinite (7,13 Å) et de l’illite (10 Å). La première
réflexion de l’illite (001) à 10 Å n’est pas affectée ni par le traitement au glycérol, ni par le traitement
thermique (Fig.3). Les argiles Triasiques du sud tunisien sont illitiques kaolinitiques riches en quartz. Parmi
les minéraux associés à la kaolinite et l’illite on a toujours le quartz et l’hématite. Il s'agit là des mélanges
naturels semblables aux mélanges rencontrés en
céramique traditionnelle et moderne où le quartz est souvent ajouté aux minéraux argileux.
Le dépouillement du spectre RX du mélange M ( A1+A2) nous a permis d’observer, une prédominance du
quartz (SiO2) dans le mélange argileux. En effet, la raie caractéristique du quartz (3,34 Å) est la plus intense
dans le diffractogramme du mélange M. De même, la raie de l’hématite (Fe2O3), à 3,69Å a été également
observée.
Les résultats obtenus montrent la prédominance des illites qui sont les porteurs des propriétés céramiques,
en ce qui concerne la teneur en quartz, elle est très tolérable. Les analyses minéralogiques étant conformes
aux analyses chimiques, on peut déduire que les argiles de la formation Kirchaou peuvent présenter de
l’intérêt dans la fabrication des pates céramiques.
Les mesures dilatométriques ont été réalisées à l’aide d’un dilatomètre ADAMEL LHOMARGY type DM 15,
la température varie de la température ambiante jusqu’à 1000°C, avec une vitesse de chauffe égale à 10°C
min-1. La courbe d’analyse dilatométrique (Fig.4) de l’argile représentative M présente les allures suivantes:
De la température ambiante jusqu’à 120°C, apparaît une légère dilatation. A partir de 150°C, la courbe
montre une dilatation lente et régulière devenant plus marquée à partir de 573°C correspondant à la
poussée due à la transformation du quartz de l’état α à l’état β pour
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Verres, Céramiques & Composites, Vol.1, N°2 (2011), 25‐33
10,06899 [Å]
Illite
3,34597 [Å]
Illite Illite
5,01226 [Å]
5
4,99541 [Å]
7,15676 [Å]
10,02267 [Å]
Normale Kaolinite 3,57600 [Å]
Kaolinite
Glucolée 10
15
20
3,34692 [Å]
Chauffée 25
Quartz Quartz Quartz Quartz Quartz Quartz Hématite Kaolinite Quartz I + K Kaolinite Illite Quartz Position [°2Theta]
Figure 3. Diffractogramme RX du mélange l’argile M.
atteindre son maximum de 0,9 % pour une
température de 820°C.
A partir de 860°C le retrait s’accentue et devient
plus rapide, marquant le début de frittage du
produit qui renseigne sur l’aptitude des grains à
réagir entre eux pour devenir cohésifs.
Entre 820 et 910°C, la phase fusible apparaît en
grande partie c’est un intervalle de température
moyen (90°C) pour donner l’occasion aux grains
de réagir correctement entre eux et donner des
matériaux qui présentent une résistance à la
déformation à des hautes températures. Lors du
refroidissement, le retrait est considéré comme
régulier avec la transformation du quartz β en α
aux environs de 573°C. Le phénomène de retrait
prend fin à une valeur estimée à 1,9%. La courbe
dilatométrique montre que ces argiles de Kirchaou
peuvent être cuites à basse température aux
environs de 910°C.
ΔL/L0 10‐3
7
5
3 1
200 400 600
800 1000 T (°C)
‐19 Figure 4. Courbe dilatométrique du mélange
d’argile M
- 29 -
Verres, Céramiques & Composites, Vol.1, N°2 (2011), 25‐33
Les
analyses
thermodifférentielle
et
thermogravimétrique ont été faites à l’aide d’un
appareil ATD- ATG couplé de type SETARAM. La
vitesse de chauffe est de 10°C min-1.
sont auto dégraissées et aptes au processus de
séchage industriel rapide.
Le mélange M est choisi en raison de son
caractère illite kaolinite, valeurs importantes de
SiO2 et de Al2O3, riche en fondants alcalins et
teneur faible en CaO, ces argiles peuvent être
utilisées pour la fabrication des carreaux de
faïences. Dans le but de maintenir un niveau de
qualité acceptable des carreaux, les résultats des
essais technologiques vont être confrontés aux
normes européennes EN 87 [13] pour voir s’ils
répondent aux exigences de la céramique.
Tableau 3.
argiles
Eau
Eau
façonnage
d’interposition
colloïdale
(%)
(%)
(%)
A1
19,2
12,97
6,23
4,18
A2
18,4
12,44
5,96
4,21
Argile
Le premier pic endothermique d’ATD observé à
68°C pour l‘échantillon triasique représentatif de
la formation étudiée (Fig.5) correspondant au
départ de l’eau retenue à la surface de
l’échantillon, le pourcentage en poids de cette
perte calculée d’après la courbe ATG est de
l’ordre de 2,153%, ce taux important est dû
principalement au pourcentage important de la
fraction fine dans cette argile. Le deuxième pic
endothermique observé à 480°C correspondrait à
une déshydroxylation de l’argile et une perte en
poids 7,283%.
L’évaluation de la plasticité a été réalisée par la
méthode de la coupelle de Casagrande
déterminant les limites d’Atterberg [13]. Ces
limites
sont
des
constantes
physiques
conventionnelles qui marquent le seuil de
passage de l’argile de l’état plastique à l’état
liquide (WL), et le seuil de son passage de l’état
plastique à l’état solide (WP). L’indice de
plasticité, qui représente la différence entre la
limite de liquidité et la limite de plasticité, définit
l’étendue du domaine plastique de l’argile.
L’aptitude au séchage des échantillons étudiés
a été déterminée par le traçage de la courbe de
Bigot
par
un
barelattographe
ADAMELLHOMARGY de type BL. La courbe de Bigot fait
ressortir les pourcentages de l’eau d’interposition
et de l’eau colloïdale dont la somme donne
théoriquement le pourcentage de l’eau de
façonnage. D’après le tableau 3 le retrait de
séchage prend fin à une valeur moyenne de
4,18% ce qui nous amène à dire que ces argiles
Retrait
Eau de
Caractéristique
Figure 5. Courbe d’analyse thermique d’argile
Triasique M
Comportement au séchage des
de
séchage
(%)
2.3. Façonnage des carreaux céramiques et
traitement thermique :
A partir du mélange M (deux échantillons
argileux A1 et A2) l’élaboration des carreaux de
faïence est fait, le mélange d’argile a été humidifié
à 7 % puis homogénéisé et tamisé avec un tamis
de
maille
1
mm.
Après
un
repos
d’homogénéisation de 24 h, le pressage a été fait
à l’aide d’une presse de laboratoire avec une
pression de façonnage de 250 bars.
Les carreaux de dimensions 100 ×50 × 5 mm
obtenus ont été séchés à l’air libre pendant 24
heures puis dans une étuve à 110°C pendant 24
heures. Certains carreaux sont utilisés pour la
mesure de la résistance mécanique à la flexion en
cru, les autres ont été cuits dans un four
électrique aux températures de 850°C, 900°C et
950°C avec un cycle de cuisson de 4 heures et
les produits passent 1 heure à la température
maximale de cuisson.
Sur les carreaux cuits (biscuit), la détermination
des paramètres suivants : retraits de séchage et
de cuisson, la perte au feu, l’absorption d’eau et la
résistance mécanique à la flexion, a été faite.
L’absorption d’eau est calculée selon la norme
(EN99, 1982) [14] et la résistance mécanique à la
flexion selon la norme (EN100, 1982) [15].
3. RESULTATS ET DISCUSSION
À basse température, le mélange M a donné des
résultats acceptables, tableau 4. La couleur rouge
brique des carreaux est due à la présence du
Fe2O3 et du TiO2. L'aspect des carreaux, les
retraits de séchage et de cuisson est conforme à
- 30 -
Verres, Céramiques & Composites, Vol.1, N°2 (2011), 25‐33
la Norme Européenne EN159 [16]. Les variations
du retrait de 0, 64 à 3,28 entre 850 et 950°C, sont
dues à un développement de la phase vitreuse
résultant de l’importance de K2O et la fraction fine,
on a constaté que le retrait augmente avec la
vitrification du matériel étudié à des températures
de cuisson élevées. Par conséquent la diminution
du volume du matériel est généralement due à la
disparition progressive de la porosité.
En se basant sur la porosité des carreaux de
faïences, les carreaux obtenus sont classés dans
le groupe BIII [16]. La détermination de la
résistance mécanique à la flexion faite selon la
Norme Européenne EN100 [15], a donné des
valeurs proches de 24,46 N/mm2 à 950°C, déjà
au-delà de la valeur requise qui est de 15 N/mm2.
La résistance mécanique à la flexion augmente
avec la vitrification, jusqu'à un certain point où elle
est trop élevée et le matériel devient cassant,
pour l’échantillon cuit même à 950°C, il possède
une résistance supérieure à la norme. La valeur
de
l’absorption
d’eau
a
manifesté
un
décroissement rapide de 13,54 à 8,72% pour un
accroissement de la température de 850 à 950°C.
La
dolomite présente dans le mélange en
quantités appréciables, constitue un bon fondant
naturel, son rôle d’allonger le palier de vitrification,
constitue
une
souplesse
de
cuisson
supplémentaire du mélange M. La perte au feu
est due au dégagement de CO2 par élimination
des carbonates, déshydroxylation des argiles et à
la décomposition de la matière organique.
Entre 800 et 950°C le réseau du métakaolin
s’effondre, donnant d’abord une phase amorphe
(pro-promullite), cette germination fortement
exothermique se poursuit par une faible
croissance de la mullite primaire [17]. La
présence de l’illite forme des phases liquides qui
empêchent la formation de la promullite et par
suite la mullite primaire [18]. La phase liquide
entraîne une céramisation de l’argile cuite dés
950°C ; c’est le cas des argiles illitiques.
Lorsqu’on augmente la température de
cuisson, on observe la destruction des phases
argileuses (la kaolinite et l’illite) au-delà de
900°C ; de nombreuses études ont porté sur la
déshydroxylation de la kaolinite et de l’illite. Après
la déshydroxylation de la kaolinite, qui se
transforme en métakaolinite, certains auteurs
proposent la formation de mullite (Fig. 6) à partir
de zones localement riches en alumine, tandis
que d'autres proposent l'apparition d'une phase
spinelle avant la mullite.
Okada et al. [19] montrent que les différentes
réactions qui aboutissent à la "mullitiszation"
(kaolinite → métakaolin → phase type spinelle →
mullite) libèrent progressivement du SiO2 et les
compositions
des
produits
évoluent
de
2SiO2.Al2O3 (métakaolinite) à 2SiO2.3Al2O3
(mullite).
Tableau 4. Evolution des valeurs des retraits de
séchage sur carreaux cuits M, de la porosité, de
la perte au feu et la résistance à la flexion pour
les différentes températures de traitement
850
0,64
13,54
Perte Résistance
au
à la
feu
flexion
(N/mm2)
(%)
6,60
5,28
900
1,15
12,31
7,20
950
3,28
8,72
9,67
26,46
Retrait Retrait
Température
de
de
Porosité
Mélanges
(C°)
séchage cuisson
(%)
(%)
(%)
M
11,25
3,76
7,50
10,50
30,56
1050
3, 87
3,50
11,22
42,55
1100
4,50
2,40
11,23
50,30
1150
5
0,89
11,01
50,20
1000
0,48
L’observation au MEB du mélange M fritté à
1000°C (Fig.7) révèle une structure hétérogène,
avec des pores dont la taille peut atteindre 2 à 3
µm. L'assemblage quartz-liquide silicaté est
toujours entourée d'espaces vides. A cette échelle
d'observation, il ne semble pas y avoir d'autres
minéraux présents dans la matrice. On observe
aussi des grains distincts de tailles variables
correspondant probablement à du quartz et à une
masse vraisemblablement amorphe.
L’image MEB révèle un nombre plus
important de grains distincts tandis que la densité
des pores à grand diamètre a considérablement
diminué. C'est sans doute cette répartition
'homogène' de pores et de grains qui confère à ce
matériau une meilleure résistance à la flexion. La
matrice liquide renferme toujours du quartz et les
pores sphériques semblent grossir avec la
température de cuisson. L'échelle d'observation
précédente ne permet pas de voir les réactions
situées au cœur des assemblages particulaires.
Figure 6. Diffractogramme de RX du mélange M
à 1000°C
- 31 -
Verres, Céramiques & Composites, Vol.1, N°2 (2011), 25‐33
Figure 7. Texture du matériau M fritté à 1000°C
La température de cuisson à 1100°C transforme
les assemblages particulaires en phase liquide qui
contient un nombre important de petits pores,
souvent sphériques, isolés les uns des autres.
Les espaces vides sont toujours présents.
Lors de la cuisson, les minéraux des argiles
se transforment en de nouveaux minéraux non
hydratés,
les
transformations
étant
qualitativement fonction de l'énergie qui leur est
fournie. Ainsi, avec l'augmentation de la
température, les atomes des réseaux cristallins
initiaux
changent
de
position,
d'autres
configurations
peuvent
se
constituer,
caractéristiques de nouvelles phases et d'un
nouveaux état d'équilibre acquis d'autant plus
rapidement que la température est plus élevée.
Par diffusion atomique, un transfert de matière
de grains à grains peut s'effectuer, d'où
modification
de
la
granulométrie
avec
densification. Vers 800°C la phase cristalline
initiale des minéraux a disparu, pour faire place
en proportions variables à une phase amorphe et
aux nouveaux minéraux. Un retrait accompagne
cette réaction solide, et est associé aux
changements de porosités et de dimensions des
particules. Les proportions de la phase argileuse
et/ou des minéraux associés jouent un grand rôle
dans ces transformations de même que la
granulométrie; le retrait est d'autant plus important
que les particules sont plus fines, et qu'il y a des
cristaux néoformés.
4. CONCLUSION :
L’analyse minéralogique des échantillons A1 et
A2 prélevées de la formation Kirchaou indique la
présence de l’illite, kaolinite comme minéraux
essentiels, l’analyse chimique montre une forte
teneur en Fe2O3. La richesse en fer de ces
argiles leurs confère une couleur rouge
caractéristique après cuisson. Leur richesse en
fondants permet sa cuisson à des températures
relativement basses. Les essais technologiques
ont démontré des propriétés industrielles
convenables de ces argiles : un intervalle de
frittage moyen à 90°C et une température de
cuisson basse, une résistance à la flexion très
forte ce qui est un facteur très favorable dans
l’utilisation de cette argile en céramiques, la perte
au feu moyenne et enfin un retrait de cuisson
acceptable, peut être corrigé par l’ajout d’un
dégraissant comme la chamotte ou sable siliceux.
Au terme de cette étude, nous pouvons
considérer l’argile de formation Kirchaou comme
étant une argile performante pouvant être utilisée
dans le domaine de la céramique. Ces résultats
intéressants confirment la possibilité d’utilisation
des argiles triasiques dans l’industrie céramique,
surtout que l’importance des réserves et la facilité
d’exploitation sont très encourageantes.
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